JPH11190949A

JPH11190949A - 像加熱装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH11190949A
Application number: JP9368984A
Authority: JP
Inventors: Hideo Nanataki; 秀夫七瀧; Tetsuya Sano; 哲也佐野; Tokuyoshi Abe; 篤義阿部; Koichi Tanigawa; 耕一谷川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1997-12-25
Publication date: 1999-07-13

Abstract

(57)【要約】【課題】小熱容量の像加熱装置を実現して省電力動作
を可能とし、しかも記録材に対して的確な熱供給を行っ
て、均一な像加熱を実現すること、ウエイトタイムの短
縮を可能とし、省電力で画像形成を行うとともに、フル
カラー画像のようなトナー量の多い画像に対しても高画
質を維持できるようにすること等。【解決手段】ＰＩＤ制御だけでなく、固定若しくは半
固定の電力供給を行なう。具体的にはオンＤＵＴＹに関
して、最低幅及び初期投入幅を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像加熱装置及び該
像加熱装置を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、電子写真複写機・プリンタ
・ファックス等の画像形成装置における定着装置、即ち
電子写真・静電記録・磁気記録等の適宜の画像形成プロ
セス手段により、加熱溶融性の樹脂等によりなるトナー
を用いて記録材（像担持体）の面に直接若しくは間接方
式で形成した未定着のトナー画像を記録材面に永久固着
画像として加熱定着処理する装置、画像を担持した記録
材を加熱して表面性（つや等）を改質する装置、仮定着
する装置等に関する。

【０００３】

【従来の技術】加熱定着装置に代表される像加熱装置と
しては、従来から熱ローラ方式の装置やフィルム加熱方
式の装置が広く用いられている。

【０００４】熱ローラ方式の装置は、内部にヒータを備
えた熱ローラ（定着ローラ）と、これに圧接する弾性を
持つ加圧ローラを基本構成とし、この一対のローラによ
りできるニップ（定着ニップ部、加熱ニップ部）に未定
着像を担持させた記録材を導入通過させることにより、
未定着像を記録材面に加熱・加圧定着させるものであ
る。

【０００５】フィルム加熱方式の装置は、フィルム材を
介して或いはフィルム材により加圧部材の共働のもとで
記録材に未定着像を加熱・加圧定着させるものである。

【０００６】熱ローラ方式はローラ内にハロゲンヒータ
等の熱源を用いるのが一般的であるが、これ以外に熱ロ
ーラ自身に電気抵抗を持たせてこれに電力を供給して加
熱する自己発熱ローラ方式も考案されている。

【０００７】また、フィルム加熱方式としてはセラミッ
クヒータを熱源として小熱容量のフィルムを加熱するも
のが広く実施されているが、特開平７−１１４２７６号
公報では金属フィルムを利用して、これを電磁誘導によ
る渦電流で自己発熱させる誘導加熱方式も開示されてい
る。

【０００８】熱ローラ方式の温度制御方法としては、ロ
ーラにサーミスター等の温度検知素子を近接させて、こ
の検知温度に応じてハロゲンヒータをオンオフさせるこ
とによってローラの温度を適正温度に制御している。ま
た自己発熱ローラ方式においては発熱体としてＰＴＣ材
料を利用して自己温調する技術も開示されている。

【０００９】フィルム加熱方式の温度制御方法として
は、セラミックヒータにサーミスター等の温度検知素子
を近接させて、この検知温度によってセラミックヒータ
をオンオフさせることによってニップでのフィルムの温
度を適正温度に制御する。

【００１０】

【発明が解決しようと課題】しかしながら上記の熱ロー
ラ方式による定着装置では、定着ローラの熱容量が大き
く、加熱に要する電力が大きくなるばかりか、ウエイト
タイムが長くなるという問題があった。

【００１１】また、フルカラーの画像記録装置のよう
に、熱容量の大きな定着ローラを用いる場合、温調と定
着ローラ表面の昇温とに遅延が発生するため、定着不良
や光沢ムラやオフセット等の問題が発生していた。

【００１２】さらに自己発熱方式の定着装置においては
温度検知素子とニップ部のローラ又はフィルム表面との
間に温度差が発生しやすいために通常のフィードバック
制御を行うと、光沢ムラや定着不良やオフセット等が発
生しやすいという問題があった。

【００１３】フィルム加熱方式においては加熱体の熱容
量が小さいために、オンデマンド定着が可能となるが、
通常のオンオフ制御を行うとフィルム温度が振動してし
まって、やはり光沢ムラや定着不良やオフセット等が発
生しやすいという問題があった。

【００１４】トナーの溶け具合により、定着トナー画像
の光沢が変わる場合がある。定着温度が頁内で変化し
て、紙上のトナーの光沢がムラになってしまう場合、こ
の光沢度差の不具合を「グロス差」という。紙の挿通と
ともに定着フィルム（ローラ）の温度が下がる場合、フ
ィルム一周目と二周目で光沢が変化したりする。

【００１５】そこで本発明は、小熱容量の像加熱装置を
実現して省電力動作を可能とし、しかも記録材に対して
的確な熱供給を行って、均一な像加熱を実現できるよう
にし、定着不良及びグロス差の改善を図ることを目的と
する。

【００１６】また、像加熱装置や画像形成装置のウエイ
トタイムの短縮を可能とし、省電力で画像形成を行うと
ともに、フルカラー画像のようなトナー量の多い画像に
対しても高画質を維持できるようにすることを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする像加熱装置及び画像形成装置である。

【００１８】（１）回転発熱部材と、これとともにニッ
プを形成して像担持体を加熱加圧せしめる回転加圧部材
と、上記ニップ近傍に設置された温度検知手段と、上記
回転発熱部材に供給する電力を調整する電力制御手段と
を有する像加熱装置であって、像加熱動作中において、
上記電力制御手段は上記温度検出手段から得る上記回転
発熱部材の温度を適正加熱温度に保つために算出される
電力供給量Ｗ、及び予め定めた複数の電力供給量Ｗ_n
（ｎ＝１、２・・・）を選択して供給することをことを
特徴とする像加熱装置。

【００１９】即ちＰＩＤ制御だけでなく、固定若しくは
半固定の電力供給を行う。具体的にはオンＤＵＴＹに関
して、最低幅及び初期投入幅を設ける。

【００２０】上記構成において、予め定めた複数の電力
供給量Ｗ_n は回転発熱部材の温度制御に関して、フィー
ドバック制御で対処しきれない外乱に対する制御を補完
する。

【００２１】（２）電力供給量Ｗは温度検知手段から得
る回転発熱部材の温度情報を基にＰＩＤ制御されること
を特徴とする（１）に記載の像加熱装置。

【００２２】上記構成において、ＰＩＤ制御は熱容量の
小さい回転発熱部材に対して正確な制御を実現する。

【００２３】（３）最低電力供給量Ｗ₁ を定め、増加熱
動作中において電力供給量Ｗを最低電力供給量Ｗ₁ を下
回る場合に、電力制御手段は最低電力供給量Ｗ₁ の電力
を供給することを特徴とする（１）又は（２）に記載の
像加熱装置。

【００２４】上記構成において、最低電力供給量Ｗ₁ は
フィードバック制御におけるアンダーショートを防止す
る。

【００２５】（４）初期電力供給量Ｗ₂ を定め、像加熱
動作の開始時に電力制御手段は初期電力供給量Ｗ₂ の電
力を供給し、その後に温度検知手段から得る回転発熱部
材の温度を適正加熱温度に保つために算出される電力供
給量Ｗを供給することを特徴とする（１）乃至（３）の
何れか１つに記載の像加熱装置。

【００２６】上記構成において、初期電力供給量Ｗ₂ は
フィードバック制御におけるオーバーショートを防止す
る。

【００２７】（５）前回の像加熱動作時に供給した電力
より平均電力供給量Ｗ_m を計算し、電力供給量Ｗ_n （ｎ
＝１、２・・・）をＷｍの関数として定めることを特徴
とする（１）乃至（４）の何れか１つに記載の像加熱装
置。

【００２８】上記構成において、平均電力供給量Ｗ_m は
記録材の種類に関する情報を制御に取り込み効果があ
る。

【００２９】（６）最低電力供給量Ｗ₁ 、平均電力供給
量Ｗ_m に関してＷ₁ ＝αＷ_m 、α＜１を満たすことを特
徴とする（５）に記載の像加熱装置。

【００３０】上記構成において、Ｗ₁ ＝αＷ_m 、α＜１
を満たすことにより記録材の種類に応じて、フィードバ
ック制御のアンダーシュートを防止する効果がある。

【００３１】（７）初期電力供給量Ｗ₂ 、平均電力供給
量Ｗ_m に関してＷ₂ ＝Ｗ_m とする（５）又は（６）に記
載の像加熱装置。

【００３２】上記構成において、Ｗ₂ ＝Ｗ_m を満たすこ
とにより、記録材の種類に応じて、フィードバック制御
のオーバーシュートを防止する効果がある。

【００３３】（８）金属製円筒フィルムからなる回転発
熱部材と、この金属製円筒フィルムに内包される励磁コ
イルと、この励磁コイル両端間の電圧、或いは励磁コイ
ルを流れる電流を振動させるスイッチング回路とを有
し、上記スイッチング回路は上記振動を強制振動させる
オン時間と、自由振動させるオフ時間とを連続して生成
するものであって、電力制御手段は、上記スイッチング
回路のオン時間若しくはオフ時間を変化させることによ
って回転発熱部材へ供給する電力を調整することを特徴
とする（１）乃至（７）の何れか１つに記載の像加熱装
置。

【００３４】上記構成において、上記金属製円筒フィル
ムからなる回転発熱部材は熱容量を低減し、スイッチン
グ回路は励磁コイルに交番電流を供給して、金属製円筒
フィルムを誘導加熱する。

【００３５】（９）オフ時間を不変値とし、電力供給量
に対応するオン時間で回転発熱部材へ供給する電力を調
整することを特徴とする（８）に記載の像加熱装置。

【００３６】上記構成において、オン時間を変化させる
ことにより、回転発熱部材へ供給する電力を制御する。

【００３７】（１０）表面に離型層を持つフィルム状回
転加熱体と、これとともにニップを形成して像担持体を
加熱加圧せしめる回転加圧部材と、上記ニップ近傍に設
置された温度検知手段と、上記回転加熱体に供給する電
力を調整する電力制御手段とを有する像加熱装置であっ
て、一回の像加熱動作に関して上記回転加熱体の温度は
像加熱動作開始から一定の割合で上昇するように制御さ
れることを特徴とする像加熱装置。

【００３８】上記構成において、回転加熱体の温度を一
定の割合で上昇させることにより、回転加圧部材の温度
降下分を補う効果がある。

【００３９】（１１）表面に離型層を持つ回転発熱部材
であるフィルム状回転加熱体と、これとともにニップを
形成して像担持体を加熱加圧せしめる回転加圧部材と、
上記ニップ近傍に設置された温度検知手段と、上記回転
発熱部材に供給する電力を調整する電力制御手段とを有
する像加熱装置であって、上記像加熱装置は、一回の像
加熱動作に関して上記回転加熱体の温度を像加熱動作開
始から一定の割合で上昇させるように電力供給量Ｗを算
出することを特徴とする（１）乃至（１０）の何れか１
つに記載の像加熱装置。

【００４０】上記構成において、回転加熱体の温度を一
定の割合で上昇させることにより、回転加圧部材の温度
降下分を補う効果がある。

【００４１】（１２）記録材上に未定着像を形成し、こ
の未定着像を担持した記録材を定着装置を通過させるこ
とにより未定着像を永久画像ならしめる画像形成装置で
あって、上記定着装置は（１）乃至（１１）の何れか１
つに記載の像加熱装置であることを特徴とする画像形成
装置。

【００４２】上記構成において、（１）乃至（１１）の
何れか１つに記載の像加熱装置を用いた画像形成装置
は、ウエイトタイムの短縮を可能とし、省電力で画像形
成を行うとともに、フルカラー画像のようなトナー量の
多い画像に対しても高画質の維持を可能とする。

【００４３】

【発明の実施の形態】〈第１の実施例〉（図１〜図８）図１は本発明に従う像加熱装置の一例としての定着装置
１００の概略構成を示す横断面模型図である。本例の定
着装置は電磁誘導を利用して渦電流を発生させて加熱す
る電磁誘導加熱方式の装置である。図２は磁界発生手段
としての励磁コイルと磁性部材である磁性コア部分の斜
視図と、励磁回路系のブロック図である。

【００４４】１）該装置１００の全体的概略構成と定着
動作１は定着フィルムアセンブリ（加熱アセンブリ）であ
り、回転加熱部材としての円筒フィルム状抵抗体２（以
下、定着フィルムと記す）、この円筒状の定着フィルム
２を内側から支持する円筒状のフィルム支持部材３（以
下、フィルムガイドと記す）、この円筒状のフィルムガ
イド３の内側に配設した磁界発生手段としての、交番磁
束を発生する励磁コイル４と磁性コア５、等からなる。
円筒状の定着フィルム２は円筒状のフィルムガイド３に
ルーズに外嵌させてある。

【００４５】上記の定着フィルムアセンブリ１はフィル
ムガイド３の両端側を装置の手前側と奥側の側板間に保
持させて配設してある。

【００４６】６は加圧回転部材としての弾性加圧ローラ
であり、芯金６ａ上にシリコーンゴム層６ｂを２ｍｍ被
覆させて弾性をもたせ、これを定着フィルムアセンブリ
１の下側において装置の手前側と奥側の側板間に定着フ
ィルムアセンブリ１と略並行にして軸受け保持させ、か
つ定着フィルムアセンブリ１のフィルムガイド３の下面
に定着フィルム２を挟ませて所定の押圧力をもって所定
幅の定着ニップ部Ｎを形成させて圧接させてある。

【００４７】この加圧ローラ６は駆動源Ｍから駆動伝達
系を介して駆動が伝達されて矢示の時計方向に所定の周
速度で回転駆動される（加圧ローラ駆動式）。

【００４８】この加圧ローラ６の回転駆動に伴い、定着
フィルムアセンブリ１と加圧ローラ６との圧接部である
定着ニップ部Ｎにおいて、定着フィルムアセンブリ１の
フィルムガイド３にルーズに外嵌させてある円筒状の定
着フィルム２に対して回転加圧ローラ６と定着フィルム
２の外面との摩擦力で円筒状の定着フィルム２に回転力
が作用して該円筒状の定着フィルム２がフィルムガイド
３の外回りを定着ニップ部Ｎにおいてフィルムガイド３
の下面に対して内面が密着摺動しながら矢示の反時計方
向に加圧ローラ６の回転周速度にほぼ対応した周速度を
もって回転状態になる。

【００４９】図２の励磁回路系において、７は励磁コイ
ル４に接続した励磁回路であり、この励磁回路７は８０
ＫＨｚの交番電流を励磁コイル４へ供給できるようにな
っている。Ｓは電源である。

【００５０】８は温度検知素子としてのＮＴＣ素子（Ne
gative Temperature Coefficient：負性温度係数素子）
であり、図１のように定着ニップ部Ｎよりも定着フィル
ム移動方向下流側で定着ニップ部Ｎの近傍位置において
フィルムガイド３の外面に露呈させて配設してあり、回
転する定着フィルム２の裏面に接触し、定着フィルム２
の温度を電圧に変換してマイコン９に伝えている。

【００５１】１０は矩形波発生回路で、マイコン９から
の情報によって矩形波のデューティー比を変化させて励
磁回路７内のスイッチング素子を制御する。

【００５２】励磁コイル４は励磁回路７から供給される
交番電流によって交番磁束を発生する。その交番磁束は
定着ニップ部Ｎの位置に対応している磁性コア５により
定着ニップ部Ｎ近傍に集中して分布する。ｆは発生交番
磁束を表している。

【００５３】交番磁束ｆは定着フィルム２の後述する電
磁誘導発熱性層である抵抗体層に渦電流を発生させる。
その渦電流は抵抗体層の固有抵抗によって抵抗体層にジ
ュール熱を発生させる。即ち定着フィルム２が電磁誘導
発熱する。この定着フィルム２の電磁誘導発熱は交番磁
束ｆを集中して分布させた定着ニップ部Ｎ近傍において
集中的に生じて定着ニップ部Ｎが高効率に加熱される。

【００５４】而して、加圧ローラ６が回転駆動され、そ
れに伴って円筒状の定着フィルム２がフィルムガイド３
の外回りを回転し、励磁回路７から励磁コイル４への給
電により上記のように定着フィルム２の電磁誘導発熱が
なされて定着ニップ部Ｎが所定の温度に立ち上がって温
調された状態、本実施例では定着フィルム２が定着温度
である１８０℃に温調制御された状態において、画像形
成手段部側から搬送された未定着トナー画像ｔが形成さ
れた記録材Ｐが定着ニップ部Ｎの定着フィルム２と加圧
ローラ６との間に画像面が上向き、即ち定着フィルム２
面に対向して導入され、定着ニップ部Ｎにおいて画像面
が定着フィルム２の外面に密着して定着フィルム２と一
緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この定着ニ
ップ部Ｎを定着フィルム２と一緒に記録材Ｐが挟持搬送
されていく過程において定着フィルム２の電磁誘導発熱
で加熱されて記録材Ｐ上の未定着トナー画像ｔが加熱定
着される。記録材Ｐは定着ニップ部Ｎを通過すると回転
定着フィルム２の外面から分離して排出搬送されてい
く。

【００５５】２）定着フィルム２図３は本例における定着フィルム２の層構成模型図であ
る。

【００５６】本例の定着フィルム２は、透磁率の比較的
高い抵抗体、例えばニッケルからなる厚み５０μｍの抵
抗体層（以下、発熱層と記す）２ａと、その外表面を被
覆させたシリコーンゴムからなる弾性層２ｂと、更にそ
の外表面を被覆させたフッ素樹脂の離型層２ｃからなる
３層複合構造のものである。離型層２ｃ側が外面側、発
熱層２ａ側が内面側である。

【００５７】前述したように、抵抗体である発熱層２ａ
に交番磁束ｆが作用することで該発熱層２ａに渦電流が
発生して該発熱層２ａが発熱する。その熱が弾性層２ｂ
・離型層２ｃを介して定着ニップ部Ｎを加熱し、該定着
ニップ部Ｎに通紙される被加熱材としての記録材Ｐを加
熱してトナー画像ｔの加熱定着がなされる。

【００５８】抵抗体である発熱層２ａは、ニッケル以外
にも１０^-5〜１０^-10 Ω・ｍの電気良導体である金属、
金属化合物、有機導電体であればよく、より好ましくは
透磁率が高い強磁性を示す鉄、コバルト等の純金属若し
くはそれらの化合物を用いることができる。

【００５９】この発熱層２ａの厚みは薄くすると十分な
磁路が確保できなくなり、外部へ磁束が洩れて発熱体自
身の発熱エネルギーは小さくなる場合があり、また厚く
すると熱容量が大きくなり昇温に要する時間が長くなる
傾向がある。

【００６０】従って、発熱層２ａの厚みは用いた材料の
比熱、密度、透磁率、抵抗率の値によって適正値があ
り、本実施例では１０〜１００μｍの厚みの範囲で、３
℃／ｓｅｃ以上の昇温速度を得ることができた。

【００６１】弾性層２ｂは、その硬度が高すぎると記録
材あるいはトナー層の凹凸に追従しきれず画像光沢ムラ
が発生してしまう。そこで、弾性層２ｂの硬度としては
６０°（ＪＩＳ−Ａ）以下、より好ましくは４５°（Ｊ
ＩＳ−Ａ）以下がよい。

【００６２】弾性層２ｂの熱伝導率λに関しては、６×１０^-4〜２×１０^-3［ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅ
ｇ．］がよい。

【００６３】熱伝導率λが６×１０^-4［ｃａｌ／ｃｍ・
ｓｅｃ・ｄｅｇ．］よりも小さい場合には、熱抵抗が大
きく、定着フィルム２の表層における温度上昇が遅くな
る。離型層２ｃは、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ
素樹脂以外に、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ
素ゴム、シリコーンゴム等の離型性かつ耐熱性のよい材
料を選択することができる。

【００６４】離型層２ｃの厚さは２０〜１００μｍが好
ましく、厚さが２０μｍよりも小さいと塗膜の塗ムラで
離型性の悪い部分ができたり、耐久性が不足するといっ
た問題が発生する。また、１００μｍを越えると熱伝導
が悪化するという問題が発生し、特に樹脂系の離型層の
場合は硬度が高くなりすぎ、弾性層２ｂの効果がなくな
ってしまう。

【００６５】また、図４に示すように、上記図３の層構
成の定着フィルム２の内面側（発熱層２ａの自由面側）
に更に断熱層２ｄを設けてもよい。断熱層２ｄを設けた
場合、発熱層２ａに発生した熱による励磁コイル４・磁
性コア５の昇温を防止（あるいは緩和）できるため、安
定した加熱をすることができる。

【００６６】断熱層２ｄとしてはフッ素樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥ
ＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴ
ＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂などの耐熱樹脂がよい。断熱層２
ｄの厚さとしては１０〜１０００μｍが好ましい。断熱
層２ｄの厚さが１０μｍよりも小さい場合には断熱効果
が得られず、また、耐久性も不足する。一方、１０００
μｍを超えると磁性コア５から発熱層２ａの距離が大き
くなり、磁束が十分に発熱層２ａに到達しなくなる。

【００６７】３）フィルムガイド３フィルムガイド３は下側と上側の横断面略半円弧状樋型
の成形部材３ａ・３ｂを重ね合わせることにより、両者
３ａ・３ｂで略円筒体を構成させてある。フィルムガイ
ド３はこれにルーズに外嵌させた円筒状の定着フィルム
２の支持、定着フィルム２の回転時の搬送安定性を図る
役目をする。

【００６８】下側のフィルムガイド半体３ａは定着ニッ
プ部Ｎへの加圧、磁場発生手段としての励磁コイル４・
磁性コア５の支持部材の役目もし、磁束の通過を妨げな
い絶縁性の部材であり、高い加重に耐えられる、耐熱性
のある材料が用いられる。

【００６９】例えば、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポ
リイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹
脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹
脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＦＥＰ樹脂、ＬＣＰ樹脂などを選択
するとよい。

【００７０】上側のフィルムガイド半体３ｂも同材料で
構成することができる。上側のフィルムガイド半体３ｂ
は省略した装置構成にすることもできる。

【００７１】４）励磁コイル４と磁性コア５磁界発生手段は励磁コイル４と磁性コア５で構成させて
ある。

【００７２】励磁コイル４としては加熱に十分な交番磁
束を発生するものでなければならないが、そのためには
抵抗成分を低く、インダクタンス成分を高くとる必要が
ある。本実施例では励磁コイル４の芯線として線径φ１
が０．２ｍｍの銅線に耐熱絶縁被覆を施した細線を束ね
て束線径φ２を３ｍｍにした高周波用のものを用いて、
定着ニップ部Ｎを周回するように１０回巻いてある。

【００７３】励磁コイル４は本例の場合は、円筒状のフ
ィルムガイド３の内面の略下半面形状に略対応させて舟
形に電線を巻回して構成したものであり、この舟形の励
磁コイル４を円筒状のフィルムガイド３内の略下半面部
に位置させて保持させてある。磁性コア５はこの舟形の
励磁コイル４内の略中央部に位置させてある。

【００７４】磁性コア５は励磁コイル４で発生する磁束
を効率よく定着フィルム２に導くための高透磁率磁性部
材である。本例のものはフェライトコアである。

【００７５】５）電力制御ここで、電力供給量Ｗは電圧印加時間ａで一義的に制御
されるので、以下では電力供給量Ｗを電圧印加時間ａと
して説明する。

【００７６】前述したように励磁コイル４は励磁回路７
から供給される交番電流によって交番磁束ｆを発生し、
交番磁束は定着フィルム２の発熱層２ａに渦電流を発生
させる。この渦電流は発熱層２ａの固有抵抗によってジ
ュール熱を発生させて、弾性層２ｂ、離型層２ｃを介し
て定着ニップ部Ｎに搬送される記録材Ｐと記録材Ｐ上の
トナーＴを加熱することができる。

【００７７】定着フィルム２の発熱層２ａで発生する熱
エネルギーは渦電流の大きさの二乗に比例し、渦電流の
大きさは交番磁束のエネルギーに比例するので、定着フ
ィルム２の温度を上昇させる時は励磁コイル４への磁界
エネルギーを増加させて、逆に温度を下げる場合には磁
界エネルギーを減少させればよい。

【００７８】この磁界エネルギーの加減は励磁コイル４
に印加する電圧を加減しても良いし、電流を加減しても
良い。

【００７９】通常の電灯線を利用する場合には定電圧源
と考えられるので、安価に回路を構成するには励磁コイ
ル４に流す電流を加減するのが好ましい。

【００８０】これらの電磁回路が共振条件を満たす範囲
で考える場合、上記の電流の加減は励磁コイル４に与え
る電圧の印加時間の長短で制御可能である。即ち、電磁
回路における磁界の振動周期に同期してスイッチング
し、図５に示す電圧印加時間ａや解放時間ｂを変化させ
ることによって、定着フィルム２の温度を変えることが
できる。本例では解放時間ｂを固定して６ｍｓとし、電
圧印加時間ａを１〜１５ｍｓの間で制御可能としてい
る。

【００８１】マイコン９はＮＴＣ素子８から得た定着フ
ィルム２の温度を一定の周期でサンプリングして、この
情報に対して上記電圧印加時間ａを算出し矩形波発生回
路１０から出力する。

【００８２】電圧印加時間ａの算出方法としては、像加
熱を可能にする適正温度（定着温度）とサンプリングさ
れた温度との差を時間順にΔ_k-2 、Δ_k-1 、Δ_k とした
場合に、前回の電圧印加時間ａ_k に対して．βΔ_k ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥比例制御量．γ（Δ_k-1 −Δ_k ）‥‥‥‥‥‥‥微分制御量．δ（Δ_k-2 ＋Δ_k-1 ＋Δ_k ）‥‥積分制御量を加減乗算して今回の印加時間ａを決定する所謂ＰＩＤ
制御（Proportional Integral Differential：比例・積
分・微分）を採用している。

【００８３】本例の特徴は図６のフローチャートに示す
ように、電圧印加時間ａに関して下限値ａ₁ （＝予め定
めた電力供給量Ｗ₁ 、下限値（定数値））を定めて、上
記ＰＩＤ制御による電圧印加時間（＝算出される電力供
給量、ＰＩＤにより算出されるフィードバック方式の可
変値）が定着動作中においてａ₁ より下回る場合には、
上記ＰＩＤ制御に優先してａ₁ の制御幅で電圧を印加す
ることにある。

【００８４】この電圧印加時間ａ₁ は上記画像形成装置
で画像形成する記録材のうち、代表紙である８０ｇ／ｍ
² の紙に対して与える電力の８５％に相当するように設
定してある。

【００８５】これは上記画像形成装置で例えば１０枚連
続で定着不良が発生しないように画像形成した場合に定
着装置で消費する平均出力の８５％の出力になるように
電圧印加時間ａを調整して求めることができる。

【００８６】この設定値を低くすると、記録材侵入時に
みられるような定着フィルム２の温度が急激に変化した
時に制御が振動してアンダーシュートが発生しやすくな
り、また高く設定すると定着フィルム２の温度が上昇し
てＰＩＤ制御のようなフィードバックが効かなくなって
しまう。

【００８７】上記設定値は６０〜１３０ｇ／ｍ² の記録
材に対して、これらの問題が発生しない値を選んでい
る。

【００８８】このように最低電力供給量ａ₁ を設定する
ことにより、本例のような定着フィルム自身が発熱体で
ある定着装置においては、ニップ部の急激な温度変化を
防止することができる。

【００８９】図７はＰＩＤ制御だけで本構成の定着装置
を制御した場合の供給電力とニップ部のフィルム表面温
度変化を表したものであり、図８は上記最低供給電力ａ
₁ を３４０Ｗに設定して制御したものである。時間軸は
上記画像形成装置において１枚のＡ３サイズ紙に画像形
成する時の紙先端が定着装置に挿入してからの時間であ
る。

【００９０】両図を比較して明らかなように、ニップ部
のフィルム温度が前者は定着適正温度である１９０℃か
ら大きく下回り、定着可能温度である１８０℃までも確
保できないために、画像上に未定着部分が存在してしま
うのに対して、本発明の構成である後者は常時１８０℃
を確保できるために、良好な定着性を維持できる。

【００９１】＜第２の実施例＞（図９・図１０）図９は本実施例における電力制御方法を示すフローチャ
ートである。定着装置の構成は第１の実施例のものと同
様である。

【００９２】本実施例における電力制御方法の特徴は第
１の実施例における制御方法に加えて、紙先端における
初期電力供給時間ａ₂ を規定しているところにある。

【００９３】紙先端が定着ニップに突入するとＮＴＣ素
子は定着フィルムの急激な温度低下をとらえて、通常の
ＰＩＤ制御によればマイコンは最大に近い電源供給時間
を設定する。しかしながら本例のように定着フィルムが
発熱する自己発熱型の定着装置においては、ニップ部に
はエネルギーが供給され続けるために、ＮＴＣ素子が検
知したほど温度変化が大きくないのが実験により確かめ
られた。

【００９４】そこで初期電力供給時間ａ₂ を設けて、制
御が過敏にならない工夫をしている。初期電力供給時間
ａ₂ の選び方としては、実験により予めテーブルを作成
しておいてもよいが、本実施例では前回の電力供給時間
の平均を算出して、これを用いる。このようにすること
により、紙の種類が変化した場合においても柔軟に初期
電力供給時間ａ₂ を設定することが可能となり、図１０
に示すように紙先端部での温度上昇が軽減される。従来
のようにＰＩＤ制御単独で行った場合、紙先端部でトナ
ー像に対して過剰加熱が行われてホットオフセット現象
が見られる場合があったが、本実施例によれば広範囲の
紙種に対して良好な画像が得られる。

【００９５】＜第３の実施例＞（図１１）本実施例においては前記実施例の特徴に加えて、像加熱
動作時の制御目標である定着温度を一定の割合で上昇さ
せる。この目的は、像加熱動作にともない熱源を持たな
い加圧ローラの温度降下を補正して、記録材である紙に
与える熱量を一定に保つことにある。

【００９６】従来の制御によれば前述図７に見られるよ
うに定着フィルム表面の温度は紙先端から後端にかけて
やや低下する傾向があり、紙に与えられる熱量としては
先端が多く、後端が少ない。定着フィルムに弾性層等の
熱伝導率の低い層を厚く設けた場合にはこの傾向は顕著
になる。

【００９７】このような場合、特にフルカラー画像を得
る画像形成装置では、トナー像が重なり合って多くの熱
量が必要であるために、十分に定着されずに定着不良
や、色再現性が乏しくなる場合がある。また先端と後端
の温度差が生じた場合、トナー像の状態がそれぞれで異
なるために光沢に差がでて均一な画像が得られないとい
う問題がある。

【００９８】本発明の定着方式は熱容量の小さいフィル
ムの自己発熱によるものであり、紙１枚分の短い通紙時
間内においても定着フィルムの温度を変化させることが
可能である。

【００９９】図１１は制御温度を２．５℃／ｓｅｃの割
合で上昇させる制御を前記第２の実施例に付加した場合
のニップ部の定着フィルム表面温度と供給電力を表した
図である。

【０１００】定着フィルム表面温度は制御温度を上昇さ
せることによって、前記図１０に見られる下降傾向から
上昇傾向に転じさせることができる。

【０１０１】これによって加圧ローラの温度下降分を補
正して、記録材に均一な熱量を与えて先後端ともに一様
な画像を得ることができる。

【０１０２】〈第４の実施例〉（図１２）本実施例は前記第１ないし第３の実施例の定着装置１０
０を具備させた画像形成装置の一例の概略構成図であ
る。

【０１０３】本例の画像形成装置は、最大通紙幅がＡ４
サイズ紙、印字速度が毎分３枚の電子写真４色フルカラ
ープリンターである。

【０１０４】１０１は有機感光体やアモルファスシリコ
ンでできた電子写真感光体ドラム（像担持体）であり、
矢示の時計方向に所定のプロセススピード（周速度）で
回転駆動される。

【０１０５】感光体ドラム１０１はその回転過程で帯電
ローラ等の帯電装置１０２で所定の極性・電位の一様な
帯電処理を受ける。

【０１０６】次いでその帯電処理面にレーザスキャナー
１１０から出力されるレーザ光１０３による、目的の画
像情報の走査露光処理を受ける。レーザスキャナー１１
０は不図示の画像読取装置等の画像信号発生装置からの
目的画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して
変調（オン／オフ）したレーザ光１０３を出力して回転
感光体ドラム面を走査露光するもので、この走査露光に
より回転感光体ドラム１０１面に走査露光した目的画像
情報に対応した静電潜像が形成される。１０９はレーザ
スキャナー１１０からの出力レーザ光を感光体ドラム１
０１の露光位置に偏向させるミラーである。

【０１０７】フルカラー画像形成の場合は、目的のフル
カラー画像の第１の色分解成分画像、例えばイエロー成
分画像についての走査露光・潜像形成がなされ、その潜
像が４色カラー現像装置１０４のうちのイエロー現像器
１０４Ｙの作動でイエロートナー画像として現像され
る。そのイエロートナー画像は感光体ドラム１０１と中
間転写体ドラム１０５との接触部（或は近接部）である
一次転写部Ｔ１において中間転写体ドラム１０５の面に
転写される。中間転写体ドラム１０５面に対するトナー
画像転写後の回転感光体ドラム１０１面はクリーナ１０
７により転写残りトナー等の付着残留物の除去を受けて
清掃される。

【０１０８】上記のような帯電・走査露光・現像・一次
転写・清掃のプロセスサイクルが、目的のフルカラー画
像の、第２の色分解成分画像（例えばマゼンタ成分画
像、マゼンタ現像器１０４Ｍが作動）、第３の色分解成
分画像（例えばシアン成分画像、シアン現像器１０４Ｃ
が作動）、第４の色分解成分画像（例えば黒成分画像、
黒現像器１０４ＢＫが作動）の各色分解成分画像につい
て順次に実行され、中間転写体ドラム１０５面にイエロ
ートナー画像・マゼンタトナー画像・シアントナー画像
・黒トナー画像の都合４色のトナー画像が順次重ねて転
写されて、目的のフルカラー画像に対応したカラートナ
ー画像が合成形成される。

【０１０９】中間転写体ドラム１０５は、金属ドラム上
に中抵抗の弾性層と高抵抗の表層を有するもので、感光
体ドラム１０１に接触して或は近接して感光体ドラム１
０１と略同じ周速度で矢示の反時計方向に回転駆動さ
れ、中間転写体ドラム１０５の金属ドラムにバイアス電
位を与えて感光体ドラム１０１との電位差で感光体ドラ
ム１０１側のトナー画像を該中間転写体ドラム１０５面
側に転写させる。

【０１１０】上記の回転中間転写体ドラム１０５面に合
成形成されたカラートナー画像は、該回転中間転写体ド
ラム１０５と転写ローラ１０６との接触ニップ部である
二次転写部Ｔ２において、該二次転写部Ｔ２に不図示の
給紙部から所定のタイミングで送り込まれた記録材Ｐの
面に転写されていく。転写ローラ１０６は記録材Ｐの背
面からトナーと逆極性の電荷を供給することで中間転写
体ドラム１０５面側から記録材Ｐ側へ合成カラートナー
画像を順次に一括転写する。

【０１１１】二次転写部Ｔ２を通過した記録材Ｐは中間
転写体ドラム１０５の面から分離されて、前述実施例の
電磁誘導加熱方式の加熱定着装置１００へ導入され、未
定着トナー画像の加熱定着処理を受けてカラー画像形成
物として機外の不図示の排紙トレーに排出される。

【０１１２】記録材Ｐに対するカラートナー画像転写後
の回転中間転写体ドラム１０５はクリーナ１０８により
転写残りトナー・紙粉等の付着残留物の除去を受けて清
掃される。このクリーナ１０８は常時は中間転写体ドラ
ム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写体ド
ラム１０５から記録材Ｐに対するカラートナー画像の二
次転写実行過程において中間転写体ドラム１０５に接触
状態に保持される。

【０１１３】また転写ローラ１０６も常時は中間転写体
ドラム１０５に非接触状態に保持されており、中間転写
体ドラム１０５から記録材Ｐに対するカラートナー画像
の二次転写実行過程において中間転写体ドラム１０５に
記録材Ｐを介して接触状態に保持される。

【０１１４】白黒画像などモノカラー画像のプリントモ
ードも実行できる。また両面画像プリントモード、或は
多重画像プリントモードも実行できる。

【０１１５】両面画像プリントモードの場合は、加熱定
着装置１００を出た１面目画像プリント済みの記録材Ｐ
は不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されて再び
二次転写部Ｔ２へ送り込まれて２面に対するトナー画像
転写を受け、再度、加熱定着装置１００に導入されて２
面に対するトナー画像の定着処理を受けることで両面画
像プリントが出力される。

【０１１６】〈第５の実施例〉（図１３）前述第４の実施例における画像形成装置（図１２）は４
色フルカラー画像形成装置であるが、モノクロあるいは
１パルスマルチカラー画像形成装置等であってもよく、
この場合は、電磁誘導発熱性の定着フィルム２は弾性層
２ｂを省略した形態のものにすることもできる。また、
発熱層２ａ・離型層２ｃの２層構成、断熱層２ｄ・発熱
層２ａ・離型層２ｃの３層構成、発熱層２ａ単層の部材
など、任意の層構成にすることができる。発熱層２ａは
樹脂に金属フィラーを混入して構成したものとすること
もできる。

【０１１７】図１３はモノクロ画像形成装置の一例の概
略構成図である。本例の画像形成装置は転写式電子写真
プロセス利用、プロセスカートリッジ着脱式、レーザー
ビームプリンタである。

【０１１８】ホストコンピュータより送られた画像情報
信号によりスキャナー１３からのレーザ光Ｌの強度を変
調し、一次帯電器１２で帯電された像担持体としての回
転感光体ドラム１１を走査露光して回転感光体ドラム１
１上に静電潜像を作成する。レーザ光Ｌの強度及び照射
スポット径は画像形成装置の解像度及び所望の画像濃度
によって適正に設定されており、感光体ドラム１１上の
静電潜像はレーザ光Ｌが照射された部分は明部電位Ｖ_L
に、そうでない部分は一次帯電器１２で帯電された暗部
電位Ｖ_D に保持されることによって形成する。

【０１１９】感光体ドラム１１は矢印の反時計方向に回
転して静電潜像は現像器１４によって順次現像される。
現像器１４内のトナーはトナー供給回転体である現像ス
リーブ１４ａと現像ブレード１４ｂとによって、トナー
高さ、トリボを制御され、現像スリーブ上１４ａに均一
なトナー層を形成する。現像ブレード１４ｂとしては通
常金属製若しくは樹脂製のものが用いられ、樹脂系のも
のは現像スリーブ１４ａに対して適正な当接圧をもって
接している。現像スリーブ１４ａ上に形成されたトナー
層は現像スリーブ１４ａ自身の回転にともない感光ドラ
ム１１に対向し、現像スリーブ１４ａに印加されている
電圧Ｖ_DCと感光ドラム１１の表面電位が形成する電界に
よりＶ_L の部分だけ選択的に顕像化する。

【０１２０】感光体ドラム１１上のトナー画像は転写装
置１５によって、給紙装置から送られてきた紙Ｐに順次
転写される。転写装置としては図に示したコロナ帯電器
以外に、導電弾性回転体に電源から電流を供給して紙に
転写電荷を付与しながら搬送する転写ローラ方式があ
る。

【０１２１】トナー画像を転写された紙は感光体ドラム
１１の回転と共にシートパス２２から定着装置１００へ
と送り出され、加熱加圧により永久固着画像となる。

【０１２２】１６はクリーナであり、転写後の回転感光
体ドラム１１の面から転写残りトナー等の残留付着物を
除去する。

【０１２３】１７は給紙カセットであり、被記録材とし
ての転写紙Ｐを積載収納してあり、該積載転写紙Ｐが給
紙ローラ１８の回転により一枚分離給紙され、シートパ
ス１９、レジストローラ対２０、シートパス２１を経由
して所定の制御タイミングで転写部に給送される。

【０１２４】定着装置１００を出たトナー像定着済みの
紙Ｐはシートパス２３、排紙ローラ対２４を経由して排
紙トレイ２５上に排出される。

【０１２５】ＰＣはプリンタ本体に対して着脱交換自在
のプロセスカートリッジであり、本例の場合は感光体ド
ラム１１・帯電器１２・現像器１４・クリーナ１６の４
つのプロセス機器を包含させてある。プロセスカートリ
ッジＰＣに包含させるプロセス機器の組み合わせは上記
に限られるものではなく任意である。

【０１２６】＜第６の実施例＞（図１４）加熱定着装置１００の装置構成は上述の実施形態例の加
圧ローラ駆動方式に限られるものではない。

【０１２７】例えば、図１４の（ａ）ように、磁界発生
手段としての励磁コイル４・磁性コア５を支持させたフ
ィルムガイド３と、駆動ローラ３１と、テンションロー
ラ３２との間に、エンドレスベルト状の電磁誘導発熱性
定着フィルム２を懸回張設し、フィルムガイド３の下面
部と従動回転加圧ローラ６とを定着フィルム２を挟んで
圧接させて定着ニップ部Ｎを形成させ、定着フィルム２
を駆動ローラ３１によって回転駆動させる装置構成にす
ることもできる。

【０１２８】（ｂ）の装置のように、磁界発生手段とし
ての励磁コイル４・磁性コア５を支持させたフィルムガ
イド３と、駆動ローラ３１との間に、エンドレスベルト
状の電磁誘導発熱性定着フィルム２を懸回張設し、フィ
ルムガイド３の下面部と従動回転加圧ローラ６とを定着
フィルム２を挟んで圧接させて定着ニップ部Ｎを形成さ
せ、定着フィルム２を駆動ローラ３１によって回転駆動
させる装置構成にすることもできる。

【０１２９】（ｃ）の装置のように、電磁誘導発熱性定
着フィルム２をロール巻きにした長尺のウエブ状部材に
し、これを繰り出し軸３３側から、磁界発生手段として
の励磁コイル４・磁性コア５を支持させたフィルムガイ
ド３の下面を経由させて巻き取り軸３４側に係止させ、
フィルムガイド３の下面部と従動回転加圧ローラ６とを
定着フィルム２を挟んで圧接させて定着ニップ部Ｎを形
成させ、定着フィルム２を繰り出し軸３３側から巻き取
り軸３４側へ所定の速度で巻き取り走行移動させる装置
構成である。

【０１３０】〈第７の実施例〉（図１５）電磁誘導発熱性部材は固定部材とした装置構成のものと
することもできる。図１５はその例を示すものである。

【０１３１】２Ａは下側フィルムガイド３ａの下面部に
固定して配設した電磁誘導発熱性の横長板部材（鉄板な
どの発熱板）である。この固定の電磁誘導発熱性部材２
Ａと加圧ローラ６とを耐熱性の薄肉の定着フィルムＦを
挟ませて圧接させてニップ部Ｎを形成させてある。

【０１３２】励磁コイル４は横断面門型（下向きコ字
形）の磁性コア（フェライトコア）５に巻き付けて、こ
のフェライトコア５を下側フィルムガイドの内側におい
て発熱板２Ａの上側に配設してある。

【０１３３】定着フィルムＦは、例えばポリイミド樹脂
等の耐熱性ベースフィルム（支持層）とその外周面に形
成した離型層からなる円筒状の薄肉の低熱容量のフィル
ム部材（回転加熱部材）であり、円筒状のフィルムガイ
ド３にルーズに外嵌させてある。この定着フィルムＦ自
体は電磁誘導発熱性はない。

【０１３４】定着フィルムＦは加圧ローラ６の回転駆動
に伴い定着ニップ部Ｎをその内側面が固定の電磁誘導発
熱性部材２Ａの下面に密着して摺動しながら回転する
（加圧ローラ駆動方式）。

【０１３５】固定の電磁誘導発熱性部材２Ａは励磁コイ
ル４に交番電流が印加されることで生じる交番磁束をフ
ェライトコア５で集中的に受けて電磁誘導発熱する。

【０１３６】そして定着ニップ部Ｎの定着フィルムＦと
加圧ローラ６の間に記録材Ｐが導入されて定着フィルム
Ｆと一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく過程に
おいて、固定の電磁誘導発熱性部材２Ａの発熱エネルギ
ーを定着フィルムＦを介して受けて加熱され、トナー画
像ｔの定着がなされる。

【０１３７】本例では定着フィルムＦに電磁誘導発熱層
を持たないために安価な構成となり、また柔軟性も富む
ために定着フィルムＦを小径化することができて装置を
小型化しやすいという特徴がある。

【０１３８】定着フィルムＦの層構成は上記例に限ら
ず、耐熱性ベースフィルムと離型層との間に弾性層を介
在させるなど他の層構成のものにすることもできる。

【０１３９】〈その他〉１）上述の各実施例の加熱定着装置１００においては加
圧ローラ６を位置固定して配置し、これに定着フィルム
アセンブリ（加熱アセンブリ）１を付勢手段により押圧
して両者間に定着ニップ部Ｎを形成させているが、逆に
定着フィルムアセンブリ１側を位置固定しこれに加圧ロ
ーラ６を付勢手段により押圧して定着ニップ部Ｎを形成
させてもよいし、定着フィルムアセンブリ１側と加圧ロ
ーラ６側の両方をそれぞれ付勢部材で相互押圧させて定
着ニップ部Ｎを形成させてもよい。

【０１４０】２）磁界発生手段としての励磁コイル４や
磁性部材（磁性コア）５の形態は実施例のものに限られ
ないことは勿論である。

【０１４１】３）画像形成装置の画像形成原理・方式は
電子写真プロセスに限らず、転写方式あるいは直接方式
の静電記録プロセス、磁気記録プロセスなどその他任意
である。

【０１４２】４）加圧部材６はローラ体に限らず、回動
ベルト型など他の形態の部材にすることもできる。

【０１４３】５）本発明の加熱装置は実施例の加熱定着
装置としてに限らず、画像を担持した記録材を加熱して
つや等の表面性を改質する像加熱装置、仮定着する像加
熱装置、その他、被加熱材の加熱乾燥装置、加熱ラミネ
ート装置など、広く被加熱材を加熱処理する手段・装置
として使用できる。

【０１４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小熱容量の像加熱装置を実現して省電力動作を可能と
し、しかも記録材に対して的確な熱供給を行って、均一
な像加熱を実現できる。

【０１４５】またこの像加熱装置を用いた画像形成装置
は、ウエイトタイムの短縮を可能とし、省電力で画像形
成を行うとともに、フルカラー画像のようなトナー量の
多い画像に対しても高画質を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電磁誘導加熱方式の加熱定着装置の一例の横断
面模型図

【図２】磁界発生手段（励磁コイル・磁性コア）部分の
斜視模型図と励磁回路系のブロック図

【図３】電磁誘導発熱性定着フィルムの層構成模型図
（その１）

【図４】電磁誘導発熱性定着フィルムの層構成模型図
（その２）

【図５】励磁コイルに対する電圧印加時間の説明用グラ
フ図

【図６】第１の実施例における電力制御フロー図

【図７】比較例の動作説明図

【図８】第１の実施例の動作説明図

【図９】第２の実施例における電力制御フロー図

【図１０】第２の実施例の動作説明図

【図１１】第３の実施例の動作説明図

【図１２】第４の実施例における画像形成装置の概略構
成模型図

【図１３】第５の実施例における画像形成装置の概略構
成模型図

【図１４】（ａ）・（ｂ）・（ｃ）はそれぞれ加熱定着
装置の他の構成形態例の概略図

【図１５】第７の実施例の加熱定着装置の横断面模型図

【符号の説明】

１００電磁誘導加熱方式の加熱装置（加熱定着装
置）の総括符号１定着フィルムアセンブリ（加熱アセンブリ）２電磁誘導発熱性定着フィルム３（３ａ・３ｂ）フィルムガイド４励磁コイル５磁性部材（磁性コア、フェライトコア）６加圧ローラ７励磁回路８温度検知素子（ＮＴＣ素子）９マイコン１０矩形波発生回路Ｓ電源Ｍ加圧ローラ駆動手段Ｎ定着ニップ部Ｐ被加熱材（記録材）ｔトナー画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷川耕一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転発熱部材と、これとともにニップを
形成して像担持体を加熱加圧せしめる回転加圧部材と、
上記ニップ近傍に設置された温度検知手段と、上記回転
発熱部材に供給する電力を調整する電力制御手段とを有
する像加熱装置であって、像加熱動作中において、上記電力制御手段は上記温度検
出手段から得る上記回転発熱部材の温度を適正加熱温度
に保つために算出される電力供給量Ｗ、及び予め定めた
複数の電力供給量Ｗ_n （ｎ＝１、２・・・）を選択して
供給することを_n とを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】電力供給量Ｗは温度検知手段から得る回
転発熱部材の温度情報を基にＰＩＤ制御されることを特
徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項３】最低電力供給量Ｗ₁ を定め、増加熱動作
中において電力供給量Ｗを最低電力供給量Ｗ₁ を下回る
場合に、電力制御手段は最低電力供給量Ｗ₁の電力を供
給することを特徴とする請求項１又は２に記載の像加熱
装置。
【請求項４】初期電力供給量Ｗ₂ を定め、像加熱動作
の開始時に電力制御手段は初期電力供給量Ｗ₂ の電力を
供給し、その後に温度検知手段から得る回転発熱部材の
温度を適正加熱温度に保つために算出される電力供給量
Ｗを供給することを特徴とする請求項１乃至３の何れか
１つに記載の像加熱装置。
【請求項５】前回の像加熱動作時に供給した電力より
平均電力供給量Ｗ_mを計算し、電力供給量Ｗ_n （ｎ＝
１、２・・・）をＷ_m の関数として定めることを特徴と
する請求項１乃至４の何れか１つに記載の像加熱装置。
【請求項６】最低電力供給量Ｗ₁ 、平均電力供給量Ｗ
_m に関してＷ₁ ＝αＷ_m 、α＜１を満たすことを特徴とする請求項５に記載の像加熱装
置。
【請求項７】初期電力供給量Ｗ₂ 、平均電力供給量Ｗ
_m に関してＷ₂ ＝Ｗ_m とする請求項５又は６に記載の像加熱装置。
【請求項８】金属製円筒フィルムからなる回転発熱部
材と、この金属製円筒フィルムに内包される励磁コイル
と、この励磁コイル両端間の電圧、或いは励磁コイルを
流れる電流を振動させるスイッチング回路とを有し、上記スイッチング回路は上記振動を強制振動させるオン
時間と、自由振動させるオフ時間とを連続して生成する
ものであって、電力制御手段は、上記スイッチング回路のオン時間若し
くはオフ時間を変化させることによって回転発熱部材へ
供給する電力を調整することを特徴とする請求項１乃至
７の何れか１つに記載の像加熱装置。
【請求項９】オフ時間を不変値とし、電力供給量に対
応するオン時間で回転発熱部材へ供給する電力を調整す
ることを特徴とする請求項８に記載の像加熱装置。
【請求項１０】表面に離型層を持つフィルム状回転加
熱体と、これとともにニップを形成して像担持体を加熱
加圧せしめる回転加圧部材と、上記ニップ近傍に設置さ
れた温度検知手段と、上記回転加熱体に供給する電力を
調整する電力制御手段とを有する像加熱装置であって、一回の像加熱動作に関して上記回転加熱体の温度は像加
熱動作開始から一定の割合で上昇するように制御される
ことを特徴とする像加熱装置。
【請求項１１】表面に離型層を持つ回転発熱部材であ
るフィルム状回転加熱体と、これとともにニップを形成
して像担持体を加熱加圧せしめる回転加圧部材と、上記
ニップ近傍に設置された温度検知手段と、上記回転発熱
部材に供給する電力を調整する電力制御手段とを有する
像加熱装置であって、上記像加熱装置は、一回の像加熱動作に関して上記回転
加熱体の温度を像加熱動作開始から一定の割合で上昇さ
せるように電力供給量Ｗを算出することを特徴とする請
求項１乃至１０の何れか１つに記載の像加熱装置。
【請求項１２】記録材上に未定着像を形成し、この未
定着像を担持した記録材を定着装置を通過させることに
より未定着像を永久画像ならしめる画像形成装置であっ
て、上記定着装置は請求項１乃至１１の何れか１つに記載の
像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。